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穗分枝小麦是普通小麦的变异类型,其主穗轴节上有支穗轴,支穂轴上又着生多个小穗,从而穗粒数较多,对小麦产量的提高具有潜在的利用价值。同时,穗分枝小麦一般千粒重低,成熟较晚,抗性和品质较差,难以在小麦育种中直接利用,对其进行遗传改良有助于创新穗分枝小麦优良种质资源。本研究以穗分枝小麦GZ95-6与普通小麦中燕96-3、贵紫麦1号构建遗传群体,对其穗分枝性状进行遗传分析;利用中燕96-3、贵紫麦1号、贵农19号和贵农麦30号普通小麦与其杂交,对不同杂交后代进行田间鉴定,结合分子标记检测,对其千粒重、籽粒形状、饱满程度、抗性和粒色等性状进行改良,从中筛选优良穗分枝小麦类型,为多穗粒数小麦品种选育和小麦高产育种提供参考。主要结果如下:1.穗分枝小麦GZ95-6与中燕96-3、贵紫麦1号在穗分枝性状上差异明显,正反交F1植株均为正常穗,表明穗分枝性状为隐性基因控制。F2群体穗分枝性状开始分离,分枝与正常穗型的分离比均接近1:15,经χ2检验符合1:15。F3群体中分枝相关性状大体表现为偏正态分布,其中分枝穗数、分枝长度和分枝指数表现为连续的正态分布,变异呈连续性的特点,说明穗分枝性状属于两对主效+微效多基因共同控制的质量-数量性状。2.对穗分枝小麦GZ95-6与中燕96-3杂交后代穗分枝相关性状进行分析,在F2中穗粒数与穗长（0.62）、小穗数（0.37）呈极显著正相关;F3中分枝数与分枝长度（0.24）、分枝穗数（0.34）、穗粒数（0.16）、千粒重（0.14）呈显著正相关,分枝粒数与分枝数（0.56）、分枝长度（0.42）、分枝穗数（0.43）,穗粒数与穗长（0.49）、小穗数（0.23）都呈极显著正相关。相关分析表明穗分枝小麦的分枝较长且着生小穗较多,从而有效提高了穗粒数。穗分枝小麦GZ95-6与贵紫麦1号杂交后代穗分枝相关性状分析结果与上述结果基本相同。3.穗分枝小麦GZ95-6田间鉴定表明,其穗粒数较多,平均可达79粒,但易感条锈、白粉和叶锈,抗逆性较差,千粒重仅26.97g,籽粒较小:粒长7.06mm、粒宽2.82mm、粒厚4.33mm,结实率71.80%。如要将其利用到小麦育种中,很有必要改良其千粒重、籽粒形状、饱满程度、抗性等相关性状。4.利用中燕96-3与穗分枝小麦GZ95-6杂交,对其结实率、千粒重等性状进行改良。F2群体中,筛选出184个穗分枝植株,这些穗分枝植株的结实率和千粒重得到较大提高,平均千粒重显著提高至30.74g,平均结实率提高至83.49%,粒长7.26mm、粒宽2.90mm、粒厚4.47mm。穗粒数超过65粒的有85株,利用分子标记从中检测到含粒重TaCwi-A1a基因的79株;F3群体中,筛选到195个穗分枝植株,平均结实率93.61%,穗分枝植株的平均千粒重47.02g,最大的达56.74g,粒长13.86mm、粒宽6.32mm、粒厚8.99mm。穗粒数超65粒94株,利用分子标记从中检测到含粒重TaCwi-A1a基因的140株。在F3群体中还筛选到初步稳定的4个穗分枝小麦株系,其中株系5中27个单株,11株高于均值70粒,最高可达133粒,14株千粒重高于均值31.78g,最高可达42.30g;株系6中45个单株,18株高于均值64粒,最高可达137粒,25株高于均值33.04g,最高可达51.79g。对群体进行农艺性状显著性分析表明,通过与中燕96-3杂交,杂交后代的小穗数和穗粒数均表现极显著优势,结实率、籽粒千粒重也得到较大提高。5.利用贵紫麦1号与穗分枝小麦GZ95-6杂交,对籽粒进行粒色改良。在F3分枝群体195株中,平均千粒重提高至31.69g,粒长7.05mm、粒宽3.07mm、粒厚4.56mm,千粒重40g以上41株,穗粒数超65粒23株,结实率提高到85.29%。分子检测表明,分枝群体中含粒重Ta Sus2-2BH基因的52株,其中籽粒是紫色的14株,目前将这14株种植得到初步稳定的F4株系。6.利用贵农19号、贵农麦30号与穗分枝小麦GZ95-6杂交,对其抗病性（抗条锈、白粉、叶锈性）和综合性状进行改良。经田间抗病性鉴定,与贵农19号杂交的F2代200个分枝群体中,84个单株的抗条锈病鉴定为抗病,73个单株抗白粉病鉴定为抗病,其中分子检测到含有Yr Gn6基因78株,Pm21基因65株,Yr Gn6+Pm21基因25株;同时,与贵农麦19号杂交后籽粒大小得到改善,粒长达7.47mm、粒宽3.35mm、粒厚4.91mm,千粒重由26.97g提高至45.11g,高于分枝小麦GZ95-6的材料53株,其中粒重45g以上的32株。同时,与贵农麦30号杂交对分枝麦GZ95-6感条锈、白粉和叶锈及综合农艺性状进行改良。经田间抗性鉴定,与贵农麦30杂交后,F2代187个分枝群体中73株抗条锈、75株抗白粉,分子检测到含Yr Gn6基因65株、Pm21基因70株、Lr37基因72株,其中同时含有Yr Gn6+Pm21+Lr37基因的植株共10株;千粒重显著提高22.83g至49.8g,粒长达7.59mm、粒宽3.40mm、粒厚5mm,粒重45g以上的16株。综上,穗分枝小麦GZ95-6的穗分枝性状属于两对主效+微效多基因共同控制的质量-数量性状。利用中燕96-3、贵农19号、贵农麦30号和贵紫麦1号等普通小麦对其相关性状进行改良,从中筛选到的分枝植株中,千粒重最高可达64.91g,部分植株含有粒重TaCwi-A1a或TaSus2-2BH基因,粒长、粒宽和粒厚可至13.86、6.32和8.99mm,结实率可达93.61%,穗粒数最大可达137粒。利用分子标记筛选到同时含有抗病基因Yr Gn6+Pm21+Lr37的植株10个,并获得初步稳定的14个紫色籽粒分枝小麦株系。以上这些从杂交后代中筛选出来的优良单株或株系为多穗粒数小麦品种选育和特色小麦育种提供了优良育种材料。